DE2722442A1 - Bernoulli-greifkopf mit ausgleichsvorrichtung - Google Patents

Bernoulli-greifkopf mit ausgleichsvorrichtung

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DE2722442A1
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Richard Fleming Kilburn
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Description

AnmelderIn: Amtliches Aktenzeichen: Vertreter χ Bezeichnungι
Böblingen, 16. Mai 1977 heb-pi
International Business Machines Corporation, Armonk, N.Y. 10504
Neuanmeldung
Aktenzeichen d. Anmelderin: EN 976 001
Patentanwalt Dipl.-Ing. H. E. Böhmer 7030 Böblingen
Bernoulli-Greifkopf mit Aus· gIeichsvorrichtung
Bernoulli-Greifkopf mit Ausgleichsvorrichtung
Die Erfindung betrifft allgemein Greifköpfe, wie sie beispielsweise für die Förderung von Halbleiterscheiben verwendet werden.
Die Verwendung eines gasförmigen Mediums wie z.B. Luft zum Tragen und/oder Anheben von Gegenständen ist allgemein bekannt, wie z.B. in Greifköpfen, Luftgleitbahnen und dgl.
Bei einigen Vorrichtungen dieser Art wird ein Vakuum oder genauer gesagt, eine einen Unterdruck liefernde Druckquelle zum Anheben und/oder Stützen oder Tragen eines Gegenstandes benutzt. In der US-Patentschrift 3 608 946 ist beispielsweise ein Vakuum betriebener Greifkopf für die Behandlung einer Membran oder Scheibe offenbart. Bei vielen Anwendungsgebieten, wie z.B. bei der Verarbeitung und Behandlung von Halbleiterscheiben ist die Verwendung von Vakuum unerwünscht, da für die Handhabung eine durch den Unterdruck bewirkte körperliche Berührung zwischen dem zu befördernden Gegenstand und den Greifkopf erforderlich ist. Eine derartige Berührung kann zu einer Verunreinigung und/oder Beschädigung dieser Gegenstände führen.
Andere Vorrichtungen benutzen einen überdruck zum Anheben eines Gegenstandes. Bei bestimmten Arten dieser Vorrichtungen wird ein Gas einfach gegen die Unterfl&che des Gegenstandes, der getragen oder angehoben werden soll, alt einer solchen Kraft gerichtet, dafi das Gewicht des anzuhebenden Gegenstandes überwunden wird. Sollte bei einigen dieser Vorrichtungen sich der anzuhebende Gegenstand in bezog anf das ausströmende Gas verschieben oder kippen, so kann ee vor· kommen, daß der Gegenstand doch wieder entweder alt der Vorrichtung selbst und/oder anderen Gegenstanden In Berührung kommt. Wenn somit bestimmte Arten dieser Vorrichtungen in
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Anwendungsgebieten, wie z.B. die Verarbeitung und/oder Handhabung von Halbleiterscheiben, eingesetzt werden, kann doch eine körperliche Berührung dieser Gegenstände zu einer Verunreinigung und/oder Beschädigung führen.
Das in IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 18, Nr. 5 vom Oktober 1975, Seite 1664 beschriebene Luftgleitbahnsystem mit dem Titel "Stabilizing Jets For Air Cushion Levitated Wafers" ist ein Beispiel für die Verwendung eines zum Anheben, seitlichen Zentrieren und Fördern eines Halbleiterplättchens längs einer Bahn eingesetzten auf die Unterseite eines Halbleiterplättchens gerichteten Gasstromes. Zusätzlich dazu sind zwei weitere Gasströme vorgesehen, die auf jeder Seite der Bahn angeordnet sind und unter einem Winkel gegen die Oberfläche des Halbleiterplättchens gerichtet sind, um damit eine gewisse Neigung des Plättchens, d.h. eine Neigung gegen die Fortbewegungsachse, zu unterdrücken. Die Plättchen neigen sich jedoch auch um andere Achsen, d.h. Achsen, die eine Schieflage zur Förderachse aufweisen, wie z.B. die Seitenachse, die zur Förderachee senkrecht verläuft, und eine derartige Schräglage des Plättchens ist damit nicht korrigierbar. Außerdem erfordert diese Vorrichtung eine Wechselwirkung mit beiden Oberflächen des Plättchens und ist damit nicht erwünscht oder anwendbar bei Greifköpfen, die mit nur einer Oberfläche des Gegenstandes zusammenwirken, während die andere Oberfläche in ihrer Ruhelage vor dem Anheben im allgemeinen nicht zugänglich ist.
Andere Arten von Vorrichtungen unter Verwendung eines Oberdruckes zum Anheben und Tragen eines Gegenstandes sind sogenannte Bernoulli-Vorrlchtungen. In der US-Patentschrift 3 198 499 und 3 319 865 ist ein Beispiel eines Bernoulli-Trager»yt— offenbart zum Tragen langgestreckter und/oder aneinander stoßender Bahnen aus biegsamen metallischen Mate-
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rialien. Dieses System eignet sich zwar dazu, die Bleche, wenn sie in seitlicher Richtung verschoben sind, wieder in ihre richtige Lage zurückzuführen, enthält jedoch keine Mit tel, die eine Rückführung dann ermöglicht, wenn die Bleche geneigt oder verkantet sind.
Beispiele von Bernoulli-Greifköpfen sind in den US-Patentschriften 3 438 668, 3 523 706, 3 539 216 und Veröffentlichungen in IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 12, Nr. 2, vom Juli 1968, Seite 112, Band 13, Nr. 7, vom Dezember 1970, Seite 2081 und Band 18, Nr. 6, vom November 1975, Seiten 1836, 1837 beschrieben. Alle diese Vorrichtungen weisen eine Hauptöffnung oder eine Reihe von Öffnungen auf, die mit einer Überdruckquelle verbunden sind und dazu dienen, einen Gegen stand, z.B. eine Halbleiterscheibe, anzuheben. Einige dieser Vorrichtungen sind auch mit Hilfsbohrungen versehen, die ebenfalls mit einer Uberdruckquelle verbunden sind und da mit eine vorbestimmte Translationsbewegung der Halbleiter scheibe in ihrer waagrechten Ebene liefern, vergleiche ins besondere US-Patentschrift 3 523 706, Fign. 2 und 2a und US-Patentschrift 3 539 216. Keine dieser Vorrichtungen ist jedoch in der Lage, die Halbleiterscheibe in ihre richtige Lage zurückzuführen, falls sie sich geneigt haben sollte. Es sei dabei darauf verwiesen, daß die in IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 12, Nr. 2, vom Juli 1968, Seite 112 beschriebene Vorrichtung eines Bernoulli-Kopfes eine Hauptmittelbohrung und drei symmetrisch angeordnete Auslaß bohrungen aufweist. Diese drei AuslaBbohrungen werden dazu benutzt, die von der Mittelbohrung kommende Luftströmung so zu richten, daß sie Im wesentlichen nach oben und nach außen durch die Vorrichtung ausgestoßen wird, so daß dadurch eine Luftströmung zwischen dem Umfang der Halbleiterscheibe und dem Greifkopf da beseitigt wird, wo die Luftströmung eine anschließende benachbarte Scheibe stören könnte· Offen**
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sichtlich sind diese Auslaßbohrungen nicht mit einer überdruckquelle verbunden und/oder liefern auch keine Rückstellkraft und/oder kein Drehmoment für den Fall, daß die Halbleiterscheibe sich neigen oder kippen sollte.
Aus den gleichen Gründen, aus denen die mit Vakuum allein betriebenen Vorrichtungen für bestimmte Anwendungsgebiete, wie z.B. die Verarbeitung und/oder Handhabung von Halbleiterscheiben, unerwünscht sind, so sind auch Vorrichtungen, die in eine Kombination aus Vakuum, d.h. Ansaugen, und den sogenannten Bernoulli-Effekt benutzen, unerwünscht. Insbesondere wenn bei diesen Vorrichtungen der zur Erzielung des Bernoulli· Effekte verwendete überdruck abnimmt oder ganz wegfällt, dann hätte das Vakuum zur Folge, daß der Gegenstand mit der Vorrichtung in Berührung kommt. Beispiele solcher kombinierten Greifköpfe und Systeme sind in den US-Patentschriften 3 220 723 und 3 517 958 sowie in IBM TDB Band 14, Nr. 8, Januar 1972, auf den Seiten 2311, 2312, mit dem Titel "Wafer Pickup Head" beschrieben. Außerdem liefert keine dieser Kombinationevorrichtungen eine Rückstellkraft zur Korrektur einer Neigung des Gegenstandes.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es also, einen Greifkopf vom Bernoulli-Typ zum Anheben und Tragen von Gegenständen zu schaffen, mit dessen Hilfe es möglich ist, eine Neigung des anzuhebenden und/oder dadurch zu tragenden Gegenstandes in jeder beliebigen Richtung zu verhindern oder praktisch auszuschalten. Insbesondere soll ein derart neugestalteter Greifkopf so aufgebaut sein, daß er Rückstellkräfte entwickelt, die einem in irgendeiner Richtung beim Anheben oder Tragen geneigten Gegenstand in die gewünschte Normallage zurückbringt. Vorzugsweise soll der Greifkopf dabei für die Behandlung von Halbleiterscheiben und dgl. einsetzbar sein.
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Gemäß der Erfindung wird somit ein Greifkopf des Bernoulli-Type zum Anheben und Tragen eines Gegenstandes geschaffen, wobei dieser Gegenstand eine vorbestimmte ebene Oberfläche aufweist. Der eigentliche Greifkopf weist eine Hittelbohrung auf, die an eine Quelle für einen positiven Gasdruck oder ei- |nen überdruck angeschlossen werden kann. Aus dieser Zentralbohrung tritt dann ein Gasstrom aus, der gegen eine vorbestimmte ebene Oberfläche gerichtet ist und ein Anheben und
j Tragen des Gegenstandes bewirkt. Zusätzlich dazu sind minde-
I stens drei Hilfsbohrungen auf dem Greifkopf in vorbestismter
isymmetrischer Anordnung um die Hittelbohrung vorgesehen. Die j Hilfsbohrungen können ebenfalls an einer Quelle für einen positiven Gasdruck oder Überdruck angeschlossen werden, der von I der Hauptdruckgasquelle unabhängig sein kann oder nicht. Die jaus den Hilfsbohrungen austretenden Gasströme sind auf die vorbestimmte Oberfläche gerichtet und bewirken auf die Halbleiterscheibe ein Rückstellmoment, wenn die ebene Oberfläche in bezug auf den Greifkopf geneigt ist.
Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Die unter Schutz zu stellenden Merkmale der Erfindung sind den ebenfalls beigefügten Patentansprüchen im einzelnen zu entnehmen.
In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführung s form der Erfindung und
Fig. 2 eine Ansicht der bevorzugten Ausführungsform
in Fig. 1 von unten.
In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsseichen versehen.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Die Greifvorrichtung weist einen Greifkopf 1 auf. Der Kopf 1 ist vom Bernoulli-Typ und weist eine Hauptbohrung auf, die bei der bevorzugten Ausführungsform eine einzige Bohrung oder öffnung 2 ist (vergleiche Fig. 2). Die Hauptbohrung liegt in der Mitte des Greifkopfes 1 und kann mit einer einen über- ' druck liefernden Gasquelle verbunden werden.
In der bevorzugten Ausführungsform besteht der Greifkopf 1 ; aus drei zylindrischen Abschnitten 1A, 1B und 1C, die konzen- | trisch mit der Mittelachse 1D angeordnet sind und die Durch- , messer DA, DB und DC aufweisen, wobei DA > DB > DC ist. Dieser! Greifkopf wird zum Ergreifen eines Gegenstandes mit einer vorbestimmten ebenen Oberfläche, mit der er zusammenwirkt, be- j nutzt und insbesondere, wie in Fig. 1 gezeigt, vorzugsweise i zum Ergreifen einer Halbleiterscheibe W, die vorzugsweise ' kreisförmig ist, durch Zusammenwirken mit ihrer oberen ebenen Oberfläche T eingesetzt. Der Klarheit halber ist die Halbleiterscheibe W in Fig. 2 nicht gezeigt. Das aus der Öffnung 2 in Richtung auf die Oberfläche T ausströmende Gas bewirkt ein Anheben und Tragen der Halbleiterscheibe W gemäß dem allgemein bekannten Prinzip von Greifköpfen des Bernoulli-Typs.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist der Kopf 1 mindestens drei Hilfsbohrungen auf, die in der bevorzugten Ausführungsform drei einzelne öffnungen 3, 4 und 5 in Fig. 2 sind. Diese Hilfsbohrungen sind in dem Kopf symmetrisch um die Mittelbohrung und damit symmetrisch zur Mittelachse 1D angeordnet. Somit weisen in der bevorzugten Ausführungsform die drei Hilfebohrungen oder Öffnungen 3, 4 und 5, die symmetrisch um die Mittelbohrung 2 angeordnet sind, einen gleichen Radius R von der Mittelbohrung 2 sowie einen Winkelabstand voneinander von α ■ 120° auf. Diese Hilfsbohrungen sind so eingerichtet, daß sie an eine Quelle für ein unter überdruck stehenf
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I .2°. 2722441
i
j [des Gas angekuppelt werden können, und in der bevorzugten Aus- 'führungsform ist diese Gasquelle für alle Bohrungen gemein-I
sam. Das Gas strömt aus den Hilfsbohrungen 3 bis 5 in Rich jtung auf die Oberfläche T aus und übt auf die Halbleiterecheib< 1W ein Rückstellmoment aus, sollte die Halbleiterscheibe W j und damit die Oberfläche T sich in irgendeiner Richtung in bezug auf den Greifkopf 1 neigen oder verkanten. Wie Fig. 1 izeigt, wird die Halbleiterscheibe W durch den Kopf in einer ,allgemein parallelen Lage zu den ebenen Oberflächen des Kopfes !angehoben und getragen. Sollte sich dabei beispielsweise die Halbleiterscheibe W um einen Winkel θ um ihren Durchmesjser, der senkrecht auf der Ebene der Fig. 1 steht, neigen, j dann würde das bereits erwähnte Rückstelldrehmoment die jparallele Lage der Halbleiterscheibe W wieder herstellen. Un j die durch die radiale Strömung der aus den Hilfsbohrungen 3 ibis 5 austretenden radialen Gasströme erzeugten, ein Anheben
bewirkenden Kräfte möglichst klein oder wirkungslos zu halten, wird der Radius R absichtlich etwas und ein wenig kleiner gewählt als der Radius der Halbleiterscheibe. Dadurch wird das Rückstelldrehmoment optimal. Somit sind die Hilfsbohrungen 3 bis 5 derart angebracht, daß die aus ihnen austretenden Gasströme oder Gasstrahlen auf der Oberfläche T an einem Punkt in der Nähe der Umfangskante der Halbleiterscheibe W auftreffen, wobei ein Abstand zwischen der Umfangskante und dem Aufjtreffpunkt beispielsweise 1,5875 mm betragen kann.
Der Klarheit und Einfachheit halber ist die unter überdruck stehende Gasquelle in Fig. 1 nur schematisch gezeigt. Dieses System enthält eine unter überdruck stehende Gasquelle 6, die ein Gas, wie z.B. Luft, liefert und über ein Sperrventil 7 angeschlossen ist, das in die Rohrleitungen 6a, 7a eingeschaltet ist. Ein sich verjüngendes AnschluBstück (nicht gezeigt) ist in eine mit der Mitte ausgerichtete, sich ebenfalls verjünende Bohrung 8 eingeschraubt, die mit der Bohrung 2 Ober
ÖÖT~
eine senkrecht verlaufende Leitung 2A und mit den öffnungen 3 bis 5 über entsprechende Bohrungen 3A, 4Ar 5A und die entsprechenden radialen Bohrungen 3B, 4B, 5B verbunden ist. In dieser Form läßt sich der Greifkopf leicht und einfach herstellen, wob^ei die radialen Bohrungen 3B bis 5B beispielsweise durch einen Pfropfen verschlossen sind, der in die entsprechende radiale Bohrung am offenen Ende am äußeren Umfang im Abschnitt 1B des Kopfes 1 eingeschraubt sind.
Falls erwünscht, können an dem Kopf 1 Mittel vorgesehen sein, die eine seitliche Bewegung der Halbeiterscheibe W beschränken Beispielsweise kann der Abschnitt 1A des Kopfes 1 mit mehreren senkrecht verlaufenden Bohrungen, wie z.B. Bohrungen 9, versehen sein, die auf einem gemeinsamen Umfang liegen, der vorzugsweise tangential zur Umfangskante des Abschnittes 1B verläuft. Die oberen Enden von langgestreckten zylindrischen Führungestiften, die der Klarheit halber nicht gezeigt sind, werden im Paßsitz in die Bohrungen 9 von der unteren Oberfläche des Abschnittes 1A aus hineingetrieben, so daß die Führungsstifte (nicht gezeigt) nach unten herausragen und die Otefangskante der Halbeiterscheibe W umgreifen, wenn diese durch den Kopf getragen wird, wobei zwischen den Führungsstiften und der Kante der Halbleiterscheibe W eine gewisse kleine Toleranz vorgesehen ist. Die Führungsstifte unterstützen dabei die Lage der Halbleiterscheibe W unter dem Kopf 1. Damit die Luft aus der Zone zwischen der Halbleiterscheibe W und dem Kopf 1 frei ausströmen kann, ist keiner der Führungsstifte in radialer Ausrichtung mit den Hilfsbohrungen oder HilfsÖffnungen 3, 4, 5 radial ausgerichtet, wie dies beispielsweise aus der Anordnung der Bohrungen 9 und der öffnungen 3, 4, 5 in Fig. 2 zu ersehen ist. Durch sorgfältige Auswahl des Durchmessers dieser Führungsstifte, welcher so klein als möglich sein sollte, wird eine Störung der Luftströmung weiter klein gehalten.
\ Im Betrieb wird der Greifkopf vom Bernoulll-Typ dicht an die !ebene Oberfläche T der HalbeIterscheibe W herangeführt, und !dann wird das normalerweise geschlossene Ventil 7 geöffnet. Damit strömt unter Druck stehende Luft von der Quelle 6 durch
die Bohrung 2 in den Bereich zwischen dem Kopf 1 und der Oberfläche T und von dort radial nach außen an die umgebende Atmosphäre. Durch die Luftströmung In der Zone zwischen der !Oberfläche T und dem Kopf 1 wird ein Druckfeld aufgebaut. Die Wirkung dieses Druckfeldes besteht darin, daß eine die Halbleiterscheibe W anhebende Kraft erzeugt wird, die ! eine vertikale Verschiebung der Halbleiterscheibe W bis in \ die unmittelbare Nachbarschaft des Kopfes bewirkt, wo dann ein stabiler Luftspalt G zwischen der Oberfläche T und dem Kopf 1 aufgebaut wird. Der Kopf 1 kann dann zusammen mit der Halbleiterscheibe W, die den Kopf jedoch nicht berührt, nach j einem anderen Ort gefördert werden. An dem neuen Ort wird !das Ventil 7 geschlossen, und die Halbleiterscheibe W fällt von dem Kopf 1 ab.
Wenn das Ventil 7 geöffnet ist, bewirken die Bohrungen 3 bis 5 mit den daraus austretenden Gasströmen gleichen Druckes, I daß die Halbleiterscheibe W, d.h. die Oberfläche T dieser !Halbleiterscheibe W, im wesentlichen parallel in bezug auf idle ebene Oberfläche des Kopfes ausgerichtet bleibt und zwar i sowohl beim Anheben und auch während des nachfolgenden Halte-.Vorgangs bei normalem Luftspalt G. Sollte ferner die Halbleiterscheibe sich nach einer oder der anderen Seite neigen, dann kommt dadurch eine Seite der Halbleiterscheibe etwas näher an den Kopf heran, so daß die durch die an den Hilf8-bohrungen austretenden Druckluftstrahlen erzeugten Momente um die Kippachse ein rückstellendes Drehmoment erzeugen, das die Halbleiterscheibe wieder in ihre vorher eingenommene parallele Lage bringt.
Vorzugswelse sind die Hilfsbohrungen 3 bis 5 um eine vorbe-
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stimmte Höhe H gegenüber der unteren Oberfläche des Kopfes nach oben versetzt, wodurch die durch die Hilfsbohrungen ausströmenden Luftstrahlen erzeugten, die Halbleiterscheibe ebenfalls anhebenden Kräfte möglichst klein und/oder wirkungslos gemacht werden können. Eine Höhe H von beispielsweise 3,175 mm ist hier typisch. Vorzugsweise ist der Durchmesser DB des Abschnittes 1B des Kopfes im wesentlichen gleich dem Durchmesser D der Halbleiterscheibe W.
Als Beispiel seien typische Abmessungen für einen Greifkopf 1 zum Anheben einer Halbleiterscheibe aus Silizium von kreisförmigem Querschnitt und einem Durchmesser von 57,15 mm wie folgt angegebens
TABELLE I Millimeter
Durchmesser 88,9OO
DA 57,150
DB 47,625
DC 53,975
2R 1,575
Bohrung 2 0,508
Bohrungen 3 - 5, jeweils 1,575
Bohrungen 3B - 5B, 9, jeweils
Ein typischer Überdruck für die Gasquelle 6 ist im vorgege-
benen Beispiel etwa 0,28 kp/cm oder 27,579 Pascal zum Anheben einer Halbleiterscheibe mit einem Gewicht von 45,35 g aus einer Ruheposition, die einen Abstand von 2,286 mm von der untersten Oberfläche des Kopfes 1 aufweist.
Falls erwünscht kann, was jedoch nicht dargestellt ist, rund um die Bohrung 2 in der unteren Oberfläche des Abschnittes 1C zur Vergrößerung des Spaltes G eine konzentrische kreisförmige Nut vorgesehen sein. Für ein gegebenes Beispiel mit
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j einem Durchmesser der Bohrung 2 von 1,575 mm könnte eine j solche Nut einen Durchmesser von 25,4 mm und eine Tiefe von !0,127 mm aufweisen.
Der Greifkopf vom Bernoulli-Typ gemäß der vorliegenden Erfindung ist somit eine sehr einfache Vorrichtung, mit der eine Halbleiterscheibe W ohne Berührung angehoben werden kann, d.h. ohne daß die planare Oberfläche T berührt wird. Die in allen Richtungen wirkende selbsttätige Rückstellkraft verhindert oder schwächt, insbesondere beim Anheben, Berührungen j zwischen der Halbleiterscheibe und dem Kopf 1 ab. Es sei dabei darauf hingewiesen, daß bei Greifköpfen gemäß dem Stande der Technik einer der Hauptgründe für eine solche Berührung \und damit die schwierigsten zu lösenden Probleme beim er- ! sten Anheben auftraten, wo die Halbleiterscheibe am leichtesten dazu neigt, eine Schräglage einzunehmen um dann den Kopf an einem Punkt an ihrem Umfang zu berühren mit der Gefahr einer Beschädigung und/oder Verunreinigung der Halbleiterscheibe. Wenn man dagegen gemäß der Erfindung aus zusätzlichen Hilfsbohrungen Gasströme austreten läßt und sie nach unten gegen die Halbleiterscheibe richtet, so wird dadurch {die gesamte, ein Anheben der Scheibe bewirkende Kraft, d.h. die nach oben gerichtete auf die Halbleiterscheibe einwirkende Kraft, verringert, und diese nach unten gerichtete Kraft steht dabei zu dem Moment der aus den Hilfsbohrungen austretenden Gasströme in Beziehung und regelt damit die parallele Ausrichtungsstabilität der Halbleiterscheibe W, insbesondere beim ersten Anheben.
Es sei ferner darauf hingewiesen, daß in der vorliegenden bevorzugten Aueführungsform die Hauptbohrung eine einzige Bohrung 2 ist. Dem Fachmann ist ohne weiteres klar, daß anstelle einer einzigen in der Mitte angeordneten öffnung mehrere um die Mitte herum, eng benachbart angeordnete öffnungen verwendet werden können. In gleicher Weise können die
f£fr8 —-
Hilfsbohrungen jeweils aus mehreren Einzelbohrungen bestehen. Außerdem ist In der bevorzugten Ausführungsform der Greifkopf 1 von kreisförmigem Querschnitt und vorzugsweise dafür eingerichtet, mit einem ebenfalls kreisförmigen Gegenstand zusammenzuwirken. Selbstverständlich kann der Greifkopf gemäß der bevorzugten Ausführungsform auch zum Ergreifen und Anheben von Gegenständen benutzt werden, die andere symmetrische oder asymmetrische Formen aufweisen, und/oder der Kopf könnte dahingehend abgewandelt sein, daß er eine andere Form aufweist, beispielsweise dreieckig, rechteckig usw.
Es sei ferner darauf hingewiesen, daß der Kopf in der bevorzugten Aueführungsform zwei Abschnitte 1B und 1C aufweist, um eine zurückgesetzte Anordnung der zusätzlichen Hilfsbohrungen 3 bis 5 darzustellen. Andererseits könnte der Kopf auch dahingehend abgeändert werden, daß er aus einem einzigen Abschnitt besteht, der sowohl die Hauptbohrung als auch die Hilfsbohrungen enthält, wobei die Hilfsbohrungen beispielsweise dadurch vertieft angeordnet sind, daß Gegenbohrungen angebracht sind, um dadurch die durch die zusätzlichen Luft- oder Gasstrahlen ausgeübten Hebekräfte so klein als möglich zu halten und/oder wirkungslos zu machen.
EN 976 001
O»S0772
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Claims (7)

272244? PATENTANSPRÜCHE ι
1. ^ Greifkopf vom Bernoulli-Typ zum Anheben und Tragen eines\
eine ebene Oberfläche vorbestimmter Form aufweisenden Gegenstandes mit mindestens einer in der Mitte des Kopfes angeordneten, an einer überdruckquelle angeschlossenen Bohrung, aus der ein das Anheben und Halten des Gegenstandes bewirkender Gasstrom auszutreten vermag, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei zusätzliche Hilfsbohrungen (3, 4, 5) symmetrisch zu der in der Mitte liegenden Hauptbohrung (2) an der Unterseite des Kopfes (1) vorgesehen und mit einer unter überdruck stehenden Gasquelle (6) verbunden sind, und daß die aus diesen Hilfsbohrungen (3, 4, 5) ausströmenden Gasstrahlen immer dann ein rückstellendes ! Moment auf die Halbleiterscheibe (W) ausüben, wenn sich | deren ebene Oberfläche des Kopfes (1) geneigt oder verkantet hat.
2. Greifkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptbohrung (2) und die Hilfsbohrungen (3, 4, 5) jeweils nur eine öffnung aufweisen.
3. Greifkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfebohrungen in einer ersten Ebene und die Hauptbohrungen in einer zur ersten Ebene parallelen zweiten Ebene angeordnet sind, wobei die erste Ebene von der ebenen Oberfläche (T) der Halbleiterscheibe
(W) einen größeren Abstand (H) aufweist als die zweite Ebene.
4. Greifkopf nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptbohrung (2) und die Hilfsbohrungen (3, 4, 5) an eine gemeinsame, unter überdruck stehende Gasquelle (6) anschließbar sind.
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ORIGINAL INSPECTED
5. Greifkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der eigentliche Kopf (1) aus einem ersten unteren (1C) und einem zweiten (1B) dazu konzentrischen Abschnitt besteht, v/obei der Durchmesser (DC) des ersten Abschnittes (1C) kleiner ist als der Durchmesser (DB) des zweiten Abschnittes (1B), daß die Hauptbohrung (2) dabei konzentrisch in der Mitte des ersten Abschnittes (1C) gegenüber der ebenen Oberfläche (T) der Halbleiterscheibe (Vi) und konzentrisch damit ausgerichtet liegt, daß die Hilfsbohrungen (3, 4, 5) in dem zweiten Abschnitt gegenüber der ebenen Oberfläche (T) angeordnet sind, wobei der Durchmesser (DB) des zweiten Abschnittes praktisch dem Durchmesser der Halbleiterscheibe entspricht.
6. Greifkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (1) aus einem oberen (1A), einem mittleren (1B) und einem unteren Abschnitt (1C) besteht, die alle konzentrisch um eine Mittelachse (1D) angeordnet sind und deren Durchmesser (DA, DB, DC) abgestuft von oben nach unten abnehmen, und daß in dem oberen Abschnitt (1A) und dem mittleren Abschnitt (1B) für den Anschluß einer zu der überdruckquelle (6) führenden Leitung (7a, 6a) ein Anschlußstutzen (8) vorgesehen ist, der über vertikal und radial verlaufende, im mittleren Abschnitt (1B) angeordnete Kanäle (2A, 3A, 3B, 4A, 4B, 5A, 5B) entweder mit der Hauptbohrung (2) oder den Hilfsbohrungen (3, 4, 5) in Verbindung steht.
7. Greifkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem oberen Abschnitt (1A) in etwa auf dem Umfang des mittleren Abschnitts (1B) vorgesehene Bohrungen (9) nach unten herausragend Führungsstifte eingesetzt sind, die eine seitliche Begrenzung für die anzuhebende und zu transportierende Halbleiterscheibe (W) bilden.
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EN 976 001
DE19772722442 1976-06-02 1977-05-18 Bernoulli-greifkopf mit ausgleichsvorrichtung Withdrawn DE2722442A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/692,068 US4029351A (en) 1976-06-02 1976-06-02 Bernoulli pickup head with self-restoring anti-tilt improvement

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DE2722442A1 true DE2722442A1 (de) 1977-12-15

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